Kystlinjen i Nord-Russland er i ferd med å endre seg dramatisk. Et NTNU-ledet forskningsprosjekt undersøker hvordan infrastruktur kan tilpasses en kystlinje som år for år rykker tilbake.
Kystlinjen i Nord-Russland består for en stor del av ukonsoliderte løsmasser som er utsatt for erosjon i prosesser som innbefatter bølger og is i bevegelse. Strandlinjen kan av den grunn trekke seg tilbake opp til sju-åtte meter i løpet av et enkelt år. Det sier seg selv at dette skaper problemer for infrastruktur i grensesonen mellom hav og land. Foto: Jomar Finseth
På den nordlige halvkulen, på grensen mot Arktis, møter den oljeproduserende industrien store utfordringer. Rørledninger skal ilandføres for å transportere enorme mengder olje og gass. Havner, terminaler og infrastruktur må bygges langs kyststripen for å holde hjulene i gang.
– Med økt aktivitet i nordområdene, knyttet til olje- og gassutvinning, og med stadig mindre is langs den russiske nordkysten, vil det øke på med annen aktivitet også. Det vil bli behov for flere havner, flere veier og ikke minst gode løsninger for infrastrukturen som følger med, hevder Maj Gøril Glåmen Bæverfjord i SINTEF Byggforsk.
– Bergverksindustrien vil også oppleve nye muligheter. Flere havner vil kunne føre til økt lønnsomhet i utvinning av mineraler innover i landet, mener hun.
Men store deler av kystlinjen som grenser til Barentshavet og Karahavet i Nordvest-Russland består ikke av fast fjell. Den kan ikke sammenlignes med grunnfjellet som møter Nordsjøen, Norskehavet og Barentshavet, og heller ikke med de sedimentære bergartene på Svalbard som grenser opp til opprørt vann og store isflak.
I Nordvest-Russland ligger utfordringen i at kysten består av usorterte løsmasser med permafrost som lett eroderes av is og bølger. Klippene i området der forskningspartnerne har forsøksfelt kan være opp til 15 meter høye.
– Erosjonsratene varierer, men enkelte steder er de mange, mange meter i året, opplyser Bæverfjord.
– Derfor er det viktig å forstå mekanismene bak erosjon langs kystlinjer med permafrost. Kunnskapen er nødvendig for å kunne designe strukturer og løsninger som er tilpasset de spesielle forholdene, forklarer hun.
At det mangler stedlige konstruksjonsmaterialer, som stein av høy kvalitet, skaper selvsagt ekstra vanskeligheter. Det samme gjør lang transport av utstyr, manglende infrastruktur, korte byggesesonger og tøffe klimatiske forhold. Det er med andre ord rom for internasjonalt forskningssamarbeid for å være godt forberedt når fremtiden kommer.
| SAMCoT SAMCoT er et SFI-senter (Senter for forskningsdrevet innovasjon) utnevnt av Norges Forskningsråd, hvor akronymet står for «Sustainable Arctic Marine and Coastal Technology». Aktivitetene er knyttet til utvikling i arktiske kystområder og spesielt utfordringer knyttet til permafrost og erosjon. Senteret ble etablert i 2011 og vil holde det gående i minst fem år, og antakelig åtte år, frem til 2019. NTNU er vertskap for senteret med SINTEF og UNIS som forskningspartnere. Industripartnere er Statoil, Shell, Total, Aker, GDF Suez, Multiconsult , Kongsberg Maritime, Kværner Engineering, SMSC og Det Norske Veritas. Senteret ledes av Sveinung Løseth. |
– NTNU er vertskap for et Senter for forskningsdrevet innovasjon – SAMCoT, der hensikten er å bidra til utviklingen i arktiske strøk som er dominert av permafrost, forteller Bæverfjord.
SAMCoT er inne i sitt tredje år, etter oppstarten i mai 2011, så det er litt for tidlig å forlange resultater, men datainnsamlingen er i gang i et forsøksfelt i Baydara Bay innenfor Karahavet i Nordvest-Russland. SAMCoT-aktører i dette området er Moscow State University (Departement of Geology) og SINTEF. I Varandey har UNIS og State Oceanographic Institiute (i St. Petersburg) etablert et annet forsøksfelt. Begge felter leverer data inn i SAMCoT-matrisen.
Jomar Finseth (SINTEF) og Emilie Guegan (NTNU), henholdsvis ingeniør og PhD, har vært på et ni dager langt feltarbeid i Baydara i sommer. De har begge lang erfaring fra Svalbard med grunnundersøkelser og geologiske studier i permafrost. Denne gang har oppgaven vært å etablere feltstasjon for kartlegging av termisk regime i permafrost, geologiske prosesser og geodesisk oppmåling av kystlinjen.
– Vi har installert en rekke instrumenter for å få detaljert kunnskap om temperatur i permafrost, samt måle mekaniske, fysiske termiske og hydrauliske egenskaper i permafrosten. Ved hjelp av GPS-instrumenter måler vi erosjonsrater. Utover dette er det gjort studier knyttet til bølgeaktivitet og sediment-transport, forteller Finseth.
– Det er blant annet interessant å finne ut hva som vil skje med erosjonsratene om permafrosten blir varmere, om temperaturen i havet stiger, og om isdekket ligger kortere og stormene kommer hyppigere.
Datainnsamlingen foregår i et nært samarbeid med Moscow State University. Men det er ikke ensbetydende med at tillatelser og logistikk blir enkelt.
– Søknader kan være gjenstand for fire måneders behandlingstid, forteller Finseth.
Det er heller ikke enkelt å komme til denne kyststripen i Nord-Russland, flere timers bilkjøring fra nærmeste by, og med temperaturer like over null og tykk is i strandsonen, selv sent i juni, kan klimaet neppe kalles sommerlig. Forskeren medgir at det er litt hustrig. Vertskap i felt var utbygger av gassrørledning mellom Yamal og Europa; Transgaz Uhta. Rørledningsprosjektet er kjent under navnet «Yamal Megaprojecet».
Klimaendringene er også et tema som opptar forskerne.
– Vi kjenner klimaet nå, men dette endrer seg, og kystsonen kan være svært følsom for endringer. Det er av den grunn viktig å se hvilke konsekvenser et endret klima vil ha i forhold til erosjonsprosessene, avslutter Jomar Finseth.
Denne saken ble først publisert i GEO 07/13.
